[发明专利]一种摆锤式傅里叶变换光谱仪

说明书

本发明公开了一种摆锤式傅里叶变换光谱仪，射入分光棱镜的光束以反射和透射的形式分为两束，其中经反射形成的分光束A经反射镜A再次反射后、透过分光棱镜进入探测器；其中经透射形成的分光束B经反射镜B反射后、再次经分光棱镜反射进入探测器并与光束A形成干涉，反射镜B固定于摆锤机构的活动端，摆锤机构的活动端在驱动器周期性的推动下、携带始终垂直于光束B方向的反射镜B沿靠近‑远离分光棱镜的方向往复摆动。通过设置摆锤机构使得驱动器与反射镜B分离，反射镜B的稳定性转而受摆锤机构影响，又因为摆锤机构仅为重锤在杆/线的牵连下绕转轴往复运动，其结构和运动形式较驱动器更为简单，所以可靠性将能够得到明显提升。

技术领域

本发明主要涉及光谱仪技术领域，尤其涉及一种摆锤式傅里叶变换光谱仪。

背景技术

在传统的傅里叶变换红外光谱仪中，迈克尔逊干涉仪使用极其广泛，它主要由定镜、动镜、分束器和动镜驱动机构等部分组成。如图1所展示的现有迈克尔逊干涉仪的基本工作原理：光源S发出的光束经过分束镜G以反射和透射形式分为两束，其中经反射形成的分光束经反射镜M1再次反射后、透过分束镜G进入探测器D；其中经透射形成的分光束经反射镜M2反射后、再次经分束器G反射进入探测器D。若两光束满足干涉条件，则形成干涉条纹。该装置中反射镜M1为动镜、反射镜M2为定镜，M2’是反射镜M2沿分束镜G的镜像，h代表反射镜M1运动过程中与反射镜M2的距离。可见，在该装置中，反射镜M1是唯一不断运动的部件，其运动的精度和稳定度直接决定了仪器性能的好坏。

现有的傅里叶变换红外光谱仪中，反射镜M1往往与驱动器固连并跟随驱动器往复运动，因此反射镜M1的运动精度和稳定度将完全由驱动器的性能决定，从而对驱动器的可靠性提出了极高的要求。但现实情况是，驱动器无法消除运动误差，当误差在重复运动的过程中持续累积后，极易产生足以影响检测结果的偏转，从而难以满足复原光谱的质量要求。因此，必须设置一种辅助结构将反射镜M1与驱动器进行分离，使得驱动器的误差无法向反射镜M1进行传递和累积，从而降低对驱动器的可靠性要求、并提高装置的整体稳定性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种摆锤式傅里叶变换光谱仪。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种摆锤式傅里叶变换光谱仪，射入分光棱镜的光束以反射和透射的形式分为两束，其中经反射形成的分光束A经反射镜A再次反射后、透过分光棱镜进入探测器；其中经透射形成的分光束B经反射镜B反射后、再次经分光棱镜反射进入探测器并与光束A形成干涉，所述反射镜B固定于摆锤机构的活动端，所述摆锤机构的活动端在驱动器周期性的推动下、携带始终垂直于光束B方向的反射镜B沿靠近-远离分光棱镜的方向往复摆动。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述光谱仪包括处理模块，所述处理模块分别与探测器和驱动器信号相连。

所述驱动器包括用于周期性推动摆锤机构的活动轴，和用于获取所述活动轴实时位移信息的光栅尺。

所述驱动器与所述摆锤机构的接触面均固定有磁性件，且位于驱动器上的所述磁性件与位于摆锤机构上的所述磁性件相互排斥。

所述驱动器与所述摆锤机构的接触面设置有弹性件。

所述驱动器的推动方向与光束B平行。

所述摆锤机构包括两对结构相同的轴承组；所述轴承组由位于上方的固定轴承，和经纵杆相连、位于下方且绕所述固定轴承摆动的活动轴承组成；各所述固定轴承位于同一高度，且各活动轴承经一横杆穿连，所述横杆背离驱动器一侧固定有反射镜B。